Обработка цветных сплавов: латунь и бронза — в чем разница и почему одинаковые режимы резания не работают

Цветные металлы и сплавы режут иначе, чем сталь: выше скорости, группа пластин ISO N, короткая или ломкая стружка, отдельный сбор от стальной . Алюминий, латунь, медь и бронза требуют своих режимов и геометрии резца . На универсальном участке цветные металлы встречаются в фитингах (латунь), корпусах (алюминий), втулках (бронза) . Станочник не переносит режимы стали 45 на Л63 или АМг6 без смены пластины и коррекции подачи . В этой статье мы разберем, чем отличаются латунь и бронза, какие у них свойства и почему одинаковые режимы резания для этих сплавов не работают.

Латунь и бронза: ключевые различия

Ключевое различие между бронзой и латунью заключается в составе: бронза обычно состоит из меди и олова, а латунь — из меди и цинка . Это различие влияет на их цвет, прочность, коррозионную стойкость, износостойкость, обрабатываемость, стоимость и оптимальные области применения .

Латунь — это сплав меди с цинком. Она известна своей хорошей обрабатываемостью, привлекательным желто-золотым цветом, коррозионной стойкостью, электропроводностью и легкостью формования . В зависимости от марки латунь может содержать свинец, олово, алюминий, железо или марганец. Эти добавки могут улучшить обрабатываемость, коррозионную стойкость, твердость или устойчивость к обесцинкованию .

Бронза — это сплав меди с оловом или другими элементами: алюминием, никелем или фосфором . В зависимости от марки бронза может также содержать фосфор, алюминий, кремний, свинец или никель. Эти элементы могут улучшить сопротивление усталости, коррозионную стойкость, подшипниковые характеристики или прочность .

Латунь мягче бронзы, а значит её легче обрабатывать. Но зато она менее устойчива к механическим повреждениям. Бронза же гораздо прочней и более износостойкая. И обрабатывать её, соответственно, труднее . Оба сплава отлично справляются с коррозией. Но у бронзы есть преимущество — она не боится соленой воды. А вот латунь в морской воде постепенно теряет свои полезные свойства .

Почему одинаковые режимы не работают

Разница в обрабатываемости бронзы и латуни заключается в том, что латунь, как правило, легче поддается обработке, в то время как бронза часто тверже и более износостойка, но может быть сложнее в обработке . Латунь, легко поддающаяся обработке на станках с ЧПУ, позволяет получать короткую стружку, чистую резьбу, стабильные размеры .

Оловянные бронзы (БрОФ, БрОЦ) содержат абразивные включения, износ инструмента выше, чем у латуни. Не переносите режимы ЛС59-1 на бронзу без снижения скорости резания на 40–50 % . Бронза для подшипников скольжения требует контроля твердости заготовки: отливка может иметь пористость — режимы снижают на первом проходе .

Алюминиевые бронзы (БрАЖ) — более вязкие, склонны к наклепу, требуют пониженных скоростей. Для вязких алюминиевых бронз рекомендуются большие передние углы (10-15°) .

Латунь Л63 не содержит свинца, поэтому в отличие от автоматных латуней (ЛС59) дает вязкую сливную стружку, склонную к навиванию. Это требует применения эффективных стружколомов . Латунь ЛС59-1, напротив, дает короткую стружку, часто допускает сухое черновое точение .

Режимы резания для латуни и бронзы

Правильный выбор режимов резания — ключевой фактор успешной обработки цветных сплавов. Вот рекомендуемые параметры.

Для латуни:

• Скорость резания: 150–300 м/мин , для Л63 — 120–300 м/мин , для ЛС59-1 — 220–320 м/мин черновое, 250–400 м/мин чистовое

• Подача: 0,05–0,4 мм/об , для ЛС59-1 — до 0,4 мм/об

• Глубина резания: 1–5 мм

• Частота вращения шпинделя: 3000–8000 об/мин

Для бронзы:

• Скорость резания: 100–200 м/мин , для оловянных бронз — 80–150 м/мин , для алюминиевых — 60–120 м/мин

• Подача: 0,08–0,25 мм/зуб , 0,05–0,15 мм/об

• Глубина резания: 0,5–2,5 мм , 1–4 мм

• Частота вращения шпинделя: 2500–6000 об/мин

Сравнительная таблица режимов резания :

Выбор инструмента и геометрия резца

Цветные металлы требуют специальной геометрии режущего инструмента. Группа N — алюминий, медь, латунь, магниевые сплавы: большой передний угол, положительная геометрия, чипбрейкер для короткой стружки. Группа K — чугун и некоторые бронзы с абразивными включениями .

Для латуни рекомендуются режущие пластины с большим передним углом (10–15°). Инструмент должен иметь острую режущую кромку и эффективный стружколом для отвода вязкой стружки .

Для бронзы важна острая кромка и правильная геометрия. Для хрупких оловянных бронз рекомендуются малые передние углы (0-5°), для вязких алюминиевых — большие (10-15°) . Пластина P после стали на латуни дает задиры .

Выбор СОЖ для цветных сплавов

Для латуни — эмульсия 3–5 %, масло для автоматов. Сухое резание латуни допустимо на черновом, для резьбы H8 и посадок — СОЖ обязательна .

Для бронзы — СОЖ снижает износ и улучшает шероховатость поверхности. Рекомендуется 5% эмульсия . Для бронзовых втулок с Ra 1,6–0,8 — без задиров на рабочей поверхности .

Типичные ошибки при обработке цветных сплавов

1. Перенос режимов стали на цветные сплавы. Пластина P после стали на латуни дает задиры. Переход с ЛС59-1 на бронзу без снижения скорости на 40–50 % приводит к быстрому износу инструмента .

2. Игнорирование различий в марках бронзы. Оловянные и алюминиевые бронзы требуют разных режимов и геометрии инструмента .

3. Неверный выбор СОЖ. Для бронзы СОЖ обязательна, для латуни — допустима сухая черновая обработка, но для чистовой и резьбы СОЖ критична .

Что мы предлагаем

В компании «Микронсталь» мы имеем опыт обработки цветных сплавов любой сложности. Наши специалисты подбирают оптимальные режимы, инструмент и СОЖ для каждой марки латуни и бронзы. Обработка латуни и бронзы — это наша специализация.

Получите консультацию по обработке цветных сплавов

Пришлите чертеж или описание детали — мы подберем оптимальные режимы резания и инструмент. Обработка латуни и бронзы с гарантией качества — это наш профиль.